"חוסן" הוא מונח הנדסי המתייחס לכמות האנרגיה שחומר יכול לספוג ועדיין לחזור למצבו המקורי. מודולוס החוסן μ עבור תרכובת נתונה מייצג את השטח מתחת לחלק האלסטי של עקומת המתח המתח עבור אותה תרכובת, וכתוב כ:
\ mu = \ frac {\ sigma_1 ^ 2} {2E}
איפהσ1 הוא זן התשואה ו- E הוא המודול של יאנג.
למודולוס החוסן יש יחידות אנרגיה ליחידת נפח. במערכת הבינלאומית (SI) מדובר בג'ואלים למטר מעוקב או J / m3. מכיוון שג'ולה הוא מטר ניוטון, J / m3 זהה ל- N / m2.
שלב 1: קבע את הזן ואת המודולוס של יאנג
עיין בטבלה של תכונות אלסטיות בתפזורת של חומרים נפוצים, כמו זו שבדף האינטרנט של אוניברסיטת ג'ורג'יה. באמצעות פלדה כדוגמה, המתח הוא 2.5 × 108 N / m2 והמודול של יאנג הוא 2 × 1011 N / m2.
שלב 2: כיכר הזן
(2.5 \ פעמים 10 ^ 8 \ טקסט {N / m} ^ 2) ^ 2 = 6.25 \ פעמים 10 ^ {16} \ text {N} ^ 2 \ text {/ m} ^ 4
שלב 3: חלקו פעמיים את ערך המודולוס של יאנג
2E = 2 (2 \ פעמים 10 ^ {11} \ טקסט {N / m} ^ 2) = 4 \ times10 ^ {11} \ טקסט {N / m} ^ 2 \\\ טקסט {} \\\ frac { 6.25 \ פעמים 10 ^ {16} \ text {N} ^ 2 \ text {/ m} ^ 4} {4 \ times 10 ^ {11} \ text {N / m} ^ 2} = 1.5625 \ פעמים 10 ^ 5 \ טקסט {J / m} ^ 3
עֵצָה
1 psi (פאונד לאינץ 'מרובע), מדד נפוץ נוסף במדע החומרים, שווה ל- 6.890 J / m3.